domenica 26 luglio 2009

Andare su Marte in 39 giorni?

The VASIMR ion engine could - if powered by an onboard nuclear reactor - take astronauts to Mars in just 39 days (Illustration: Ad Astra Rocket Company)


Ion engine could one day power 39-day trips to Mars

Siamo nel 2009 e finalmente si parla di un sistema alternativo ai razzi.

Ma è dagli anni settanta che l'ASPS si stava dando da fare in merito (venendo spesso motteggiata da chi non ci credeva).

L'ASPS qualche anno fa aveva già dimostrato all'Esercito Italiano la "propulsione non-newtoniana", cioè la possibilità di creare spinta senza utilizzare motori comuni (meccanici/chimici). Ed ha sofferto decenni prima di trovare "sponsor" decenti.

Ora, all'improvviso, sbucano fuori gli americani, con una raffica di promesse "fantascientifiche". Che abbiano "scoperto" quello che la ASPS fa (con una certa discrezione) da trent'anni?

3 commenti:

  1. Guarda che la propulsione a ioni è sempre propulsione newtoniana, in quanto sfrutta i principi della dinamica newtoniana: espellendo massa in una direzione si genera spinta nell'altra.
    Nel caso dei razzi "chimici" tradizionali si espellono i prodotti della combustione, nel caso dei motori a ioni degli ioni (appunto).
    La differenza è che nel primo caso l'energia necessaria per accelerare il flusso deriva dal flusso stesso (attraverso la combustione) ed è quindi limitata, nel secondo caso deriva da un generatore di energia esterno e quindi è, in teoria, incrementabile a piacere.
    Questo fa sì che l'impulso specifico, cioé in pratica la variazione di quantità di moto per unità di massa di combustibile, che si può ottenere è molto molto più alta.

    Insomma i motori a ioni non sono novità, sono un campo di ricerca molto importante, e non sono assolutamente legati a quelle stupidaggini della "propulsione non newtoniana"...

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  2. Dunque gli "ioni" sarebbero una "massa"? Puoi spiegarti meglio?

    Non dovresti denigrare la propulsione non-newtoniana (che peraltro ha già dimostrato il suo "funzionamento"): farai la fine di Kelvin, che diceva che "è impossibile che qualcosa più pesante dell'aria possa volare"...

    Avevo associato le citate americanate con la PNN perché entrambe hanno bisogno di molta energia, e perché non sarebbe affatto la prima volta che gli USA "copiano" idee altrui (per fare i soliti esempi, la missilistica, la benzina sintetica e le macchine volanti sostenute da ventole, erano tutte invenzioni naziste...)

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  3. Gli ioni sono molecole dotate di carica, ma possiedono massa. Forse ti confondi con i fotoni, i quanti delle forze elettromagnetiche, che hanno una massa nulla.
    Di solito si scelgono materiali come Mercurio, Cesio o altri per le loro caratteristiche vantaggiose, legate al rapporto massa/carica e alle energie di ionizzazione.

    Ci sono diverse tipologie di motori "elettrici", ma un esempio semplice è il seguente: si prende un atomo di Cesio, lo si ionizza sottraendogli almeno un elettroni, quindi diventa carico positivamente. Successivamente lo si accelera tramite un campo elettrico (o tanti altri modi) e lo si espelle.
    Avendo accelerato una massa per il principio di azione-reazione ricevi una spinta. Essendo la massa molto piccola la spinta sarà molto piccola.
    Però, poiché l'energia usata per accelerare lo ione proviene da un generatore esterno, può essere alta a piacere (in teoria, poi in realtà ci sarà un valore ottimo di energia da usare per massimizzare il rendimento), quindi a parità di massa espulsa ricevi un impulso molto più alto rispetto a un razzo tradizionale.
    Di contro in un razzo tradizionale una data massa sarà espulsa in pochi secondi, nel caso dei motori a ioni in mesi. Nel primo caso completi la manovra di trasferimento orbitale in molto meno tempo ma in modo meno efficiente (serve più massa), nel secondo caso in molto tempo ma in modo più efficiente.

    La propulsione ionica è molto studiata proprio per questi vantaggi, e si cerca di ridurne gli svantaggi.

    Sulla propulsione non newtoniana mettiamola così: quando verrà dimostrato che funziona alla comunità scientifica io ci crederò. Non tiriamo fuori qualche cospirazione della scienza "tradizionale", se una cosa funziona viene dimostrata in modo obiettivo e replicabile da tutti (chiamasi metodo scientifico).

    Infine è vero che gli USA copiano, ma nella scienza è un termine improprio: si parte sempre da quello fatto da altri per espanderlo e migliorarlo. Per inciso la missilistica si è sviluppata enormemente in Germania sotto il nazismo, ma uno dei più importanti pionieri è stato proprio un americano, Goddard. Poi gli USA non capirono l'importanza dei suoi esperimenti e non ricevette finanziamenti come successe in Germania.

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